funktionel relateret plasticitet

Neural plasticity er en meget anvendt definition til at adressere det neurale systems kapacitet til at ændre dets struktur og funktion som reaktion på forskellige stimuli fra ændringer i eksterne verdensanmodninger såvel som fra ændringer af CNS-mikromiljøet eller funktionaliteten (Macchi og Molinari, 1989). Sporadiske indikationer på kapaciteten hos det voksne CNS til at ændre dets struktur kan findes meget tidligt i begyndelsen af neurovidenskabens historie (de Felipe og Jones, 1991). Ikke desto mindre har det først været i 1970 ‘ erne, at der blev udviklet enighed om ideen om, at strukturel såvel som funktionel hjerneorganisation ikke er fast, efter at udviklingen er afsluttet, som anført af Cajal i begyndelsen af dette århundrede (Jones, 2004). I dag er det veletableret, at hjerneforbindelse løbende tilpasser sig, drevet af stærkt interagerende funktionelle såvel som strukturelle ændringer (Jones, 2004; Mandag og Castillo, 2017). Af særlig interesse for slagtilfælde rehabilitering er begrebet funktionel eller aktivitetsrelateret plasticitet (Cesa og Strata, 2007; Svensson et al., 2014). Især er alle erfaringsafhængige justeringer af hjernefunktionen baseret på synaptiske plastiske ændringer. Disse ændringer kan påvirke organiseringen af mikrokredsløb såvel som langdistanceforbindelser, der involverer både presynaptiske og postsynaptiske aktiviteter (mandag og Castillo, 2017). Efter slagtilfælde interagerer aktivitetsændringer med dem, der er induceret af læsioner, muligvis i et meget følsomt miljø, der påvirker en betydelig omorganisering af de skånede områder og veje. Samlet set er denne omorganisering ofte forbundet med begrænset, spontan gendannelse af funktion, og rehabiliteringsaktiviteterne er rettet mod at understøtte adaptiv og modvirke maladaptiv ledning af kredsløb (Alia et al., 2017).

den mest almindelige og bredt anerkendte svækkelse forårsaget af slagtilfælde er motorisk svækkelse, som kan betragtes som et tab eller begrænsning af funktion i muskelkontrol eller bevægelse eller en begrænsning i mobilitet (vade, 1992). Motorisk svækkelse efter slagtilfælde påvirker typisk styringen af bevægelse af arm og ben på den ene side af kroppen., 2008) og rammer omkring 80% af patienterne. Derfor er meget af fokus for slagtilfælde rehabilitering, og især Fysioterapeuters arbejde, på genopretning af nedsat bevægelse og de tilhørende funktioner.

motor opsving efter slagtilfælde er kompleks og forvirrende. Mange interventioner er udviklet for at forsøge at hjælpe motorgendannelse (og tilknyttede funktioner), og mange randomiserede kontrollerede forsøg og systematiske anmeldelser er blevet udført (Sandercock et al., 2009), selvom de fleste forsøg var små og havde nogle designbegrænsninger. Begrænsningsinduceret bevægelsesterapi (CIMT) er for eksempel opstået som en lovende intervention i subakut og kronisk slagtilfælde (Kitago et al., 2012). I CIMT er den upåvirkede arm fastholdt i et flertal af vågne timer, mens den berørte arm gennemgår opgavebaseret praksis. De mekanismer, der ligger til grund for den funktionelle forbedring set med CIMT, forstås ikke godt hverken på det neurale eller adfærdsmæssige niveau. Funktionel forbedring i den berørte arm efter CIMT hos patienter med kronisk slagtilfælde ser ud til at være medieret gennem kompenserende strategier snarere end et fald i svækkelse eller vende tilbage til mere normal motorisk kontrol.

der er udviklet en bred vifte af strategier og enheder til fremme af motorgenopretning ved at drage fordel af hjernens evne til at omorganisere sine neurale netværk efter skade.direkte bevis for, at tilstødende regioner i barken kan fungere på en stedfortrædende måde efter skade, kan spores til undersøgelser i midten af det 20.århundrede (Glees og Cole 1949). Aber blev udsat for fokal skade på tommelfingerrepræsentationen. Da hjerner blev remapped efter adfærdsmæssig genopretning, dukkede tommelfingerområdet op igen i det tilstødende kortikale område. Imidlertid blev der observeret noget forskellige fund af Nudo et al. i 1990 ‘ erne.små, subtotale læsioner blev foretaget i en del af den distale forben (DFL) repræsentation i egernaber, og dyrene fik lov til at komme sig spontant (dvs. uden fordel af rehabiliterende træning) i flere uger. I modsætning til tidligere fund blev den resterende DFL reduceret i størrelse, hvilket gav plads til udvidede proksimale repræsentationer (Nudo og Milliken, 1996). Hos dyr, der gennemgik rehabiliterende træning med nedsat lem, blev DFL imidlertid bevaret eller udvidet (Nudo og Milliken, 1996).

desuden tilvejebringes vigtigheden af træningskarakteristika ved bestemmelse af gavnlige eller skadelige virkninger ved undersøgelser af dystoni (Guehl et al., 2009). Eksperimentel træning karakteriseret ved hurtig reversering af agonist–antagonist muskler, baseret på stereotype bevægelser med stressende end-range bevægelse, der inducerer kutan stimulering på tværs af brede overflader har vist sig at inducere dystoni i dyremodeller (Byl et al., 1996). Sammen med eksperimentelle data er det en velkendt klinisk kendsgerning, at præcis gentagen adfærd, der involverer næsten sammenfaldende input og output, er dem, der er mest tilbøjelige til at udvikle opgavespecifik dystoni (Breakefield et al., 2008; Torres-Russotto og Perlmutter, 2008). Interessant nok gav kendskabet til mekanismen, der opretholder dystoni, også midlerne til at udvikle en specifik effektiv behandling baseret på at forstyrre input og output generelt såvel som de strengt pålagte synergier. Således er en sensorisk motor-tilbagevendende terapi blevet testet for fokal opgavespecifik dystoni. Træning er baseret på enkeltcifrede bevægelser med immobilisering af de andre cifre, på omfattende praksis med dystoniske cifre og i koordinering med andre cifre (Candia et al., 2002). Disse øvelser inducerer motoriske ændringer, der er forbundet med neurofysiologiske ændringer på kortikale og netværksniveauer., 2003; Coynel et al., 2009).

dystoni er således et godt eksempel på, hvordan motion kan drive omorganisering af hjernekredsløb. Som i dystoni skal det understreges, at bedre forståelse af denne plastiske ombygning er afgørende for at udvikle mere effektive strategier til rehabilitering af slagtilfælde og undgå mulige maladaptive reaktioner. Dette er et ret kritisk aspekt; faktisk antages det generelt, at faste gentagne motoriske mønstre med høje mulige styrker er målet for effektiv opgaveorienteret træning. Yderligere, det rapporteres bredt, at større intensitet i praksis generelt er forbundet med forbedrede funktionelle resultater, der ikke er relateret til behandlingstypen. På den anden side forbedrer beviser fra kliniske rehabiliteringsforsøg ideen om, at behandlingen skal tilpasses i betragtning af individuelle patienters problemer og præferencer (Rodgers and Price, 2017).

i denne søgning efter personlige rehabiliteringsmetoder mangler vi stadig tegn til at styre vores interventioner, og pragmatisme dominerer.nogle vejledende lys kan udledes af en bedre forståelse af poststroke-reorganisering af forbindelse (Dijkhuisen et al., 2014). Fremskridt inden for beregningsneurovidenskab og hjerneafbildningsteknikker har været medvirkende til at muliggøre overvågning af in vivo-forbindelsesændringer (Bullmore og Sporns, 2009; Stam, 2014). Især er anvendelsen af grafteori afledte tilgange ret effektiv til at bevise organisatoriske og systemniveauændringer efter slagtilfælde. Observerede forbindelsesændringer inkluderer (i) ændret interhemisfærisk forbindelse, (ii) kritisk afvigelse fra effektiv behandling af adskilt og integreret information (understøttet af den såkaldte optimale netværk “lille verden” topologi) og (iii) unormal regioncentralitet i ipsilesional og kontralesional halvkugler (de Vico Fallani et al., 2013; Rehme og Grefkes, 2013). Således påvirkes topologi af hjerneinteraktioner, både på lokal og global skala, af slagtilfælde. Desuden giver moderne signalbehandlingsteknikker forskellige indekser, hvis gyldighed som indikatorer for funktionel kobling mellem forskellige områder i øjeblikket er på forsøgsstadiet hos mennesker og dyremodeller for slagtilfælde (Alia et al., 2017). Forbindelsesændringer efter slagtilfælde er ofte forbundet med genopretning (vu et al., 2015); ikke desto mindre bør disse ændringer i poststroke-netværket være maladaptive også overvejes (Taub et al., 2002). I betragtning af variabiliteten af netværksændringer, vigtigheden af funktionel plasticitet i at påvirke forbindelsen samt den tætte forbindelse mellem hjerneorganisation og funktionel genopretning er behovet for indekser, der er i stand til at overvåge forbindelsesændringer, kritisk. Sådanne indikatorer vil hjælpe med at score synaptisk omorganisering og plasticitet på systemniveau i forhold til genopretning efter slagtilfælde, der hjælper med at fjerne maladaptive vs adaptive mekanismer såvel som mere effektive vs mindre effektive terapier (Saleh et al., 2017).